Pengaruh Suhu Pirolisis Terhadap Produksi Bio-char dari Pirolisis Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS)
PENGARUH SUHU PIROLISIS TERHADAP
PRODUKSI BIO-CHAR DARI PIROLISIS TANDAN
KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS)
SKRIPSI
Oleh
PAULUS ROB SUGANDI
100405066
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PENGARUH SUHU PIROLISIS TERHADAP
PRODUKSI BIO-CHAR DARI PIROLISIS TANDAN
KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS)
SKRIPSI
Oleh
PAULUS ROB SUGANDI
100405066
SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN
PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DESEMBER 2016
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas
limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan
ini merupakan skripsi dengan judul “Pengaruh Suhu Pirolisis Terhadap Produksi
Bio-char dari Pirolisis Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS)”, berdasarkan hasil
penelitian yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk
mendapatkan gelar Sarjana Teknik. Selama melakukan penelitian sampai
penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapat bantuan dari banyak pihak, untuk
itu penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya
kepada :
1. Bapak Ir. Bambang Trisakti, MT., selaku Dosen Pembimbing yang telah
bersedia meluangkan waktu untuk memberi pengarahan, diskusi dan
bimbingan serta persetujuan sehingga skripsi ini dapat selesai dengan baik.
2. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si., selaku Dosen Penguji dan Ketua
Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara,
yang telah memberikan saran dan masukan yang membangun dalam
penulisan skripsi ini.
3. Bapak Dr. Eng. Rondang Tambun, ST, MT., selaku Dosen Penguji yang
telah memberikan saran dan masukan yang membangun dalam penulisan
skripsi ini.
4. Ibu Ir. Renita Manurung, MT., selaku koordinator skripsi.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu
penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini.
Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Medan,
Desember 2016
Penulis
Paulus Rob Sugandi
iv
Universitas Sumatera Utara
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada pihak-pihak yang telah
memberikan dukungan doa dan moril, antara lain :
1.
Kedua orang tua penulis, A. Sitohang dan T. Manik, yang memberikan doa
dan dukungan selama studi sarjana, dan penyelesaian penelitian dan penulisan
skripsi ini.
2.
Bapak Ir. Bambang Trisakti, MT., yang telah memberikan bimbingan dan
arahan dalam penyelesaian penelitian dan penulisan skripsi ini.
3.
Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si., yang telah memberikan bimbingan dan
arahan dalam penyelesaian penelitian dan penulisan skripsi ini.
4.
Kaka, abang dan adik penulis, Elfrida Sitohang, Iro Ganda Sitohang, Desmon
Siboro dan David Sitohang yang memberi dukungan dalam penyelesaian
penelitian dan penulisan skripsi.
5.
Teman-teman Teknik Kimia USU 2010, terutama kepada Rio Aruan, Bill
Clinton S., Toni Pahri, Torasman, dan Westryan, yang memberi dukungan
dalam penyelesaian penelitian dan penulisan skripsi.
6.
Para Staff LPPM USU Unit Biogas, terutama kepada Abang Zuliadi, Abang
Eka Adiputra, dan Abang Dedi Anwar, yang memberi dukungan dalam
penyelesaian penelitian dan penulisan skripsi.
v
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama
: Paulus Rob Sugandi
NIM
: 100405066
Tempat/tgl lahir
: Bekasi, 18 Maret 1992
Nama Orang Tua : A.Sitohang
Alamat Orang Tua : Jalan Lumbu Timur 1F No 157 Rawa
Lumbu, Bekasi, Jawa Barat
Asal Sekolah
SD Katolik Santa Lusia Bekasi tahun 1998 – 2004
SMP Negeri 16 Bekasi tahun 2004 – 2007
SMA Negeri 13 Jakarta tahun 2007 – 2010
Beasiswa yang pernah diperoleh :
1. Beasiswa Bantuan Mahasiswa Tahun 2011 - 2013
Pengalaman Organisasi/kerja :
1. HIMATEK FT USU periode 2013 – 2014 sebagai anggota Bidang Bakat
dan Minat
vi
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Bio-char adalah produk padatan dari pirolisis biomassa yang dapat digunakan
sebagai bahan bakar. Penelitian ini bertujuan untuk konversi tandan kosong kelapa
sawit (TKKS) menjadi bio-char melalui pirolisis. Adapun tujuan khusus dari
penelitian ini adalah untuk mendapatkan karakteristik bio-char dengan pengaruh
suhu pirolisis. Metodologi penelitian meliputi pencacahan TKKS, penggilingan
TKKS, peletisasi, pirolisis, dan pengujian bio-char. Variabel tetap adalah massa
pelet (25 gram) dan waktu (30 menit), variabel berubah adalah suhu pirolisis, yaitu
: 250, 275, 300, 325, 350, 375 dan 400 oC. Pengujian yang dilakukan terhadap biochar adalah analisa yield, moisture content, volatile matter content, kadar abu, fixed
carbon, bulk density dan nilai kalor. Hasil yield bio-char semakin menurun dengan
meningkatnya suhu pirolisis, dimana yield tertinggi adalah 47,315 % dan terendah
adalah 35,596 %. Hasil moisture content semakin menurun dengan meningkatnya
suhu pirolisis, dimana moisture content tertinggi adalah 5,280 % dan terendah
adalah 2,0781 %. Hasil volatile matter content semakin menurun dengan
meningkatnya suhu pirolisis, dimana volatile matter contenttertinggi adalah 45,344
% dan terendah adalah 32,933 %. Hasil kadar abu berbanding lurus dengan
meningkatnya suhu pirolisis, dimana kadar abu tertinggi adalah 19,498 % dan
terendah adalah 15,712 %. Hasil fixed carbon berbanding lurus dengan
meningkatnya suhu pirolisis, dimana fixed carbon tertinggi adalah 48,088 % dan
terendah adalah 33,663 %. Hasil bulk density semakin menurun dengan
meningkatnya suhu pirolisis, dimana bulk density tertinggi adalah 0,786 gr/cm3 dan
terendah adalah 0,664 gr/cm3. Hasil nilai kalor berbanding lurus dengan
meningkatnya suhu pirolisis, dimana nilai kalor tertinggi adalah 23.701 J/gr dan
terendah adalah 19.977 J/gr.
Kata kunci: biomassa, TKKS, pelet, pirolisis, bio-char
ii
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Bio-char is solid product formed by biomass pyrolysis and it can be used as a fuel..
This studies aims to convert Empty Fruit Bunch (EFB) into bio-char through
pyrolysis. As for the spesific purpose of this study is to obtain characteristic data
with the influence of pyrolysis temperature. The research methodology includes,
EFB shredding, EFB grinding, peletization, pyrolysis, and bio-char testing. Fixed
variables are pellet mass (25 grams) and time (30 minute), changed variable is
pyrolysis temperature (250, 275, 300, 325, 350, 375 and 400 oC). Tests conducted
on bio-char are yield, moisture content, volatile matter content, ash content, fixed
carbon, bulk density and caloric value analysis. Bio-char yield is decreased with
pyrolysis temperature increasing, which is the highest yield was 47.315 % and the
lowest was 35.596 %. Bio-char moisture content is decreased with pyrolysis
temperature increasing, which is the highest moisture content was 5.280 % and the
lowest was 2.0781 %. Bio-char volatile matter content is decreased with pyrolysis
temperature increasing, which is the highest volatile matter content was 45.344 %
and the lowest was 32.933 %. Bio-char ash content is increased with pyrolysis
temperature increasing, which is the highest ash content was 19.498 % and the
lowest was 15.712 %. Bio-char fixed carbon is increased with pyrolysis temperature
increasing, which is the highest fixed carbon was 48.088 % and the lowest was
33.663 %. Bio-char bulk density is decreased with pyrolysis temperature increasing,
which is the highest bulk density was 0.786 gr/cm3 and the lowest was 0.664 gr/cm3.
Bio-char heating value is increased with pyrolysis temperature increasing, which is
the highest heating value was 23,701 J/gr and the lowest was 19,977 J/gr.
Keywords : EFB, peletization, pellet, pyrolysis, bio-char
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
ii
PENGESAHAN
iii
PRAKATA
iv
DEDIKASI
v
RIWAYAT HIDUP PENULIS
vi
ABSTRAK
vii
ABSTRACT
viii
DAFTAR ISI
ix
DAFTAR GAMBAR
xii
DAFTAR TABEL
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
xvi
DAFTAR SINGKATAN
xviii
DAFTAR SIMBOL
xix
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1 LATAR BELAKANG
1
1.2 PERUMUSAN MASALAH
4
1.3 TUJUAN PENELITIAN
4
1.4 MANFAAT PENELITIAN
4
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
6
2.1 KONSUMSI ENERGI DUNIA
6
2.2 TANAMAN KELAPA SAWIT
8
2.3 TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS)
9
2.4 BIOMASSA
12
2.5 PIROLISIS
13
2.6 PRODUK PIROLISIS
14
2.6.1
Bio-char
14
2.6.2
Bio-oil
16
ix
Universitas Sumatera Utara
2.6.3
Gas
17
2.7 PELETISASI
2.8 PENGGUNAAN
17
TKKS
SEBAGAI BAHAN BAKU PROSES
PIROLISIS
19
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
26
3.1 LOKASI PENELITIAN
26
3.2 ALAT DAN BAHAN
26
3.2.1
Bahan Peneliitian
26
3.2.2
Peralatan Penelitian
26
3.3 PROSEDUR PENELITIAN
26
3.3.1
Peletisasi Bahan Baku
26
3.3.2
Pirolisis Pelet TKKS
27
3.3.3
Analisa Moisture Content Bahan Baku dan Bio-char
28
3.3.4
Analisa Volatile Matter Bahan Baku dan Bio-char
28
3.3.5
Analisa Kadar Abu Bahan Baku dan Bio-char
29
3.3.6
Analisa Fixed Carbon Bahan Baku dan Bio-char
29
3.3.7
Analisa Bulk Density Bahan Baku dan Bio-char
30
3.3.8
Analisa Nilai Kalor Bio-char
31
3.4 FLOWCHART PENELITIAN
3.4.1
32
Flowchart Peletisasi Bahan Baku
32
3.4.2
Flowchart Pirolisis Pelet TKKS
33
3.4.3
Flowchart Analisa Moisture Content Bahan Baku dan Bio-char
34
3.4.4
Flowchart Analisa Volatile Matter Bahan Baku dan Bio-char
35
3.4.5
Flowchart Analisa Kadar Abu Bahan Baku dan Bio-char
36
3.4.6
Flowchart Analisa Fixed Carbon Bahan Baku dan Bio-char
37
3.4.7
Flowchart Analisa Bulk Density Bahan Baku dan Bio-char
38
3.4.8
Flowchart Analisa Nilai Kalor Bio-char
39
3.5 SPESIFIKASI PERALATAN
40
3.5.1
Spesifikasi Alat Pencetak Pelet
40
3.5.2
Spesifikasi Unit Reaktor Pirolisis
42
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
45
4.1 DESAIN PERALATAN
45
x
Universitas Sumatera Utara
4.1.1 4.1.1
4.1.2
Alat Pencetak Pelet
45
Unit Reaktor Pirolisis
47
4.2 KARAKTERISTIK BAHAN BAKU DAN PRODUKSI BIO-CHAR
52
4.1.1
TKKS Tercabik
52
4.1.1
Pelet TKKS
53
4.1.1
Bio-char
54
4.3 PENGARUH SUHU TERHADAP YIELD, MOISTURE CONTENT,
VOLATILE MATTER, KADAR ABU, FIXED CARBON, BULK
DENSITY, NILAI KALOR DARI BIO-CHAR
4.3.1
.2
55
Pengaruh Suhu Pirolisis Terhadap Yield dari Bio-char
55
Pengaruh Suhu Pirolisis Terhadap Moisture Content dari Bio-
56
char
.3
Pengaruh Suhu Pirolisis Terhadap Volatile Matter dari Bio-char
57
.4
Pengaruh Suhu Pirolisis Terhadap Kadar Abu dari Bio-char
58
.5
Pengaruh Suhu Pirolisis Terhadap Fixed Carbon dari Bio-char
59
.6
Pengaruh Suhu Pirolisis Terhadap Bulk Density dari Bio-char
60
.7
Pengaruh Suhu Pirolisis Terhadap Nilai Kalor dari Bio-char
61
4.4 PERBANDINGAN KARAKTERISASI BIO-CHAR
62
4.5 PERBANDINGAN NILAI KALOR BIO-CHAR
63
Perbandingan Nilai Kalor Bio-Char dengan Hasil Penelitian
4.5.1
63
Terdahulu
Perbandingan Nilai Kalor Bio-Char dengan Bahan Bakar Fosil
4.5.2
64
4.6 PERBANDINGAN ENERGI PRODUK BIO-CHAR DENGAN DAYA
PRODUKSI BIO-CHAR
64
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
65
5.1 KESIMPULAN
65
5.2 SARAN
67
DAFTAR PUSTAKA
68
LAMPIRAN 1
72
LAMPIRAN 2
78
LAMPIRAN 3
81
LAMPIRAN 4
88
xi
Universitas Sumatera Utara
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1
Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS)
10
Gambar 2.2
Presentasi Produk Limbah Sawit Terhadap Tandan Buah
10
Segar (Basis Kering)
Gambar 2.3
Baled Straw
13
Gambar 2.4
Pelet Kayu
14
Gambar 2.5
Skema Alat Percobaan Pirolisis
16
Gambar 2.6
Skema Unit Reaktor Pirolisis Kontinu
23
Gambar 3.1
Flowchart Peletisasi Bahan Baku TKKS
32
Gambar 3.2
Flowchart Pirolisis Pelet TKKS
33
Gambar 3.3
Flowchart Analisa Moisture Content Bio-char
34
Gambar 3.4
Flowchart Analisa Volatile Matter Content Bio-char
35
Gambar 3.5
Flowchart Analisa Kadar Abu Bio-char
36
Gambar 3.6
Flowchart Analisa Fixed Carbon Bio-char
37
Gambar 3.7
Flowchart Analisa Bulk Denisty Bio-char
38
Gambar 3.8
Flowchart Analisa Nilai Bakar Bio-char
39
Gambar 4.1
Alat Pencetak Pelet Tampak Depan
45
Gambar 4.2
Alat Pencetak Pelet Tampak Samping
47
Gambar 4.3
Alat Pencetak Pelet Tampak Belakang
47
Gambar 4.4
Desain Lengkap Unit Reaktor Pirolisis
51
Gambar 4.5
Proses Pencacahan dan Penggilingan TKKS
52
Gambar 4.6
Proses Peletisasi TKKS
54
Gambar 4.7
Proses Pirolisis Pelet TKKS
54
Gambar 4.8
Grafik hasil analisa pengaruh suhu terhadap yield bio-char
56
pada waktu pirolisis 30 menit
Gambar 4.9
Grafik hasil analisa pengaruh suhu terhadap moisture content
bio-char pada waktu pirolisis 30 menit
Gambar 4.10
57
Grafik hasil analisa pengaruh suhu terhadap volatile matter
bio-char pada waktu pirolisis 30 menit
Gambar 4.11
58
Grafik hasil analisa pengaruh suhu terhadap kadar abu
daripada bio-char pada waktu pirolisis 30 menit
59
xii
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.12
Grafik hasil analisa pengaruh suhu terhadap fixed carbon
daripada bio-char pada waktu pirolisis 30 menit
Gambar 4.13
Grafik hasil analisa pengaruh suhu terhadap bulk density
daripada bio-char pada waktu pirolisis 30 menit
Gambar 4.14
60
61
Grafik hasil analisa pengaruh suhu terhadap nilai kalor
daripada bio-char pada waktu pirolisis 30 menit
62
Gambar L3.1
Proses Pencacahan dan Penggilingan TKKS
81
Gambar L3.2
Alat Peletisasi TKKS
82
Gambar L3.3
Unit Reaktor Pirolisis
86
Gambar L3.4
Alat kalorimeter Bom
87
Gambar L4.1
Hasil Analisa Nilai Kalor TKKS
88
Gambar L4.2
Hasil Analisa Nilai Kalor Pelet TKKS
89
Gambar L4.3
Hasil Analisa Nilai Kalor Bio-char
91
xiii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.1
Rangkuman Hasil Penelitian Pirolisis menggunakan TKKS
Tabel 1.2
Rangkuman Hasil Penelitian Penggunaan Biomassa pada
2
Pembuatan Bio-char
3
Tabel 2.1
Jumlah Cadangan Minyak Dunia
6
Tabel 2.2
Jumlah Produksi Minyak Dunia
7
Tabel 2.3
Perbandingan Konsumsi Minyak Dunia dengan Pendapatan
Per Kapita Tahun 2012
7
Tabel 2.4
Konsumsi Energi Terbarukan Dunia
7
Tabel 2.5
Data Perkembangan Distribusi Perkebunan Kelapa Sawit (ha)
8
di Indonesia
Tabel 2.7
Perkembangan Luas Lahan (ha) dan Produksi TBS (Tandan
Buah Segar) (ton) Kelapa Sawit di Provinsi Sumatera Utara
9
(2009-2013)
Tabel 2.8
Analisis Elemental dan Proximate dari Tandan Kosong Kelapa
Sawit (Berdasarkan Basis Berat Kering)
10
Tabel 2.9
Komposisi Kimia dari TKKS Berdasarkan Basis Berat Kering
11
Tabel 2.10
Estimasi Produksi CPO dan Limbah dari Pabrik Kelapa Sawit
(ton) di Indonesia pada Rentang Waktu 2009-2013
Tabel 2.11
12
Estimasi Produk CPO dan Limbah Sawit (ton/hari) untuk Masa
Operasional 24 jam/hari
12
Tabel 2.12
Metode Pirolisis dan Variannya
14
Tabel 2.13
Spesifikasi Standar Ekspor Produk Char
15
Tabel 2.14
Metode Standard Sifat-Sifat dari Produk Bio-oil
17
Tabel 2.15
Nilai bulk densities dan heating values dari proses densifikasi
18
Tabel 2.16
Karakteristik Bio char dengan Variasi Temperatur
20
Tabel 2.17
Hasil Pengaruh Temperatur terhadap Yield Bio-char
20
Tabel 2.18
Hasil Pengaruh Temperatur terhadap Yield Bio-char
21
Tabel 2.19
Konsentrasi P dan K dalam Tanah dengan Berbagai Jenis Biochar
Tabel 2.20
21
Hasil Pengaruh Temperatur terhadap Yield Produk dengan Laju
xiv
Universitas Sumatera Utara
Pemanasan 30 oC/menit dan Ukuran Partikel 91-106 μm
Tabel 2.21
Hasil Pengaruh Ukuran Partikel Terhadap Yield Produk dengan
Laju Pemanasan 30 oC/menit dan Suhu 500 oC
Tabel 2.22
22
22
Pengaruh Laju Pemanasan Terhadap Yield Produk dengan
Ukuran Partikel 91-106 μm dan Suhu 500 oC
22
Tabel 2.23
Hasil Yield Bio-oil dengan Pengaruh Laju Screw Umpan
24
Tabel 2.24
Persentasi Distribusi Jenis Gas Diperoleh dengan Pengaruh
25
Temperatur
Tabel 4.1
Komponen Alat Peletisasi dan Fungsinya
46
Tabel 4.2
Detail Desain Unit Reaktor Pirolisis
48
Tabel 4.3
Karakterisasi TKKS Tercabik
52
Tabel 4.4
Karakterisasi Pelet TKKS
53
Tabel 4.5
Data Hasil Penelitian Pengaruh Suhu (250, 275, 300, 325, 350,
375 dan 400 oC) pada waktu 30 menit terhadap karakteristik
bio char dengan massa sampel 25 gram
Tabel 4.6
55
Perbandingan Karakterisasi Bio char yang dihasilkan dari pelet
TKKS dan pelet Sawdust
63
Tabel 4.7
Data Perbandingan Nilai Kalor Bio-char
63
Tabel 4.8
Perbandingan Nilai Kalor Bio-char dengan Bahan Bakar Fosil
64
Tabel L1.1
Data Hasil Karakterisasi TKKS Tercabik
72
Tabel L1.2
Data Hasil Karakterisasi Pelet TKKS
72
Tabel L1.3
Data Hasil Analisa Yield Bio char
72
Tabel L1.4
Data Hasil Analisa Kadar Air Bio char
73
Tabel L1.5
Data Hasil Analisa Kadar Abu Bio char
73
Tabel L1.6
Data Hasil Analisa Volatile Matter Bio char
74
Tabel L1.7
Data Hasil Analisa Fixed Carbon Bio char
74
Tabel L1.8
Data Hasil Analisa Bulk Density Bio char
75
Tabel L1.9
Data Hasil Analisa Nilai Kalor Bio char
75
Tabel L1.10
Data Hasil Perbandingan Karakteristik Bio char Pelet TKKS
dan Pelet Sawdust
Tabel L1.11
75
Foto Hasil Penelitian Pengaruh Suhu Pada Produksi Bio Char
dari Pirolisis TKKS
76
xv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1
DATA PENELITIAN
72
L1.1
Data Hasil Karakterisasi TKKS Tercabik
72
L1.2
Data Hasil Karakterisasi Pelet TKKS
72
L1.3
Data Hasil Yield Bio-char
72
L1.4
Data Hasil Analisa Kadar Air Bio-char
73
L1.5
Data Hasil Analisa Kadar Abu Bio-char
73
L1.6
Data Hasil Analisa Volatile Matter Bio-char
74
L1.7
Data Hasil Analisa Fixed Carbon Bio-char
74
L1.8
Data Hasil Analisa Bulk Density Bio-char
75
L1.9
Data Hasil Analisa Nilai Kalor Bio-char
75
L1.10
Data Hasil Perbandingan Karakterisasi Bio-char
75
L1.11
Foto Hasil Penelitian Pengaruh Suhu Pada Produksi
Bio-char Dari Pirolisis TKKS
Lampiran 2
76
CONTOH PERHITUNGAN
L2.1
78
Perhitungan Yield Bio-char
78
L2.2 Perhitungan Uji Kadar Air Sampel (TKKS Tercabik,
Pelet TKKS dan Bio-char)
L2.3
78
Perhitungan Uji Kadar Abu Sampel (TKKS Tercabik,
Pelet TKKS dan Bio-char)
L2.4
78
Perhitungan Uji Volatile Matter Sampel (TKKS
Tercabik, Pelet TKKS dan Bio-char)
L2.5
Perhitungan Uji Fixed Carbon Sampel (TKKS Tercabik,
Pelet TKKS dan Bio-char)
L2.6
79
Perhitungan Uji Bulk Density Sampel (TKKS Tercabik,
Pelet TKKS Dan Bio-char)
L2.7
79
Perhitungan Energi Yang Dibutuhkan Untuk Produksi
Bio-Char
Lampiran 3
79
80
DOKUMENTASI PENELITIAN
81
L3.1
81
Dokumentasi Pencacahan Dan Penggilingan TKKS
xvi
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 4
L3.2
Alat Peletisasi TKKS
81
L3.3
Unit Reaktor Pirolisis
83
L3.4
Alat Bom Kalorimeter
86
HASIL PENGUJIAN LAB ANALISIS DAN INSTRUMEN
88
L4.1
Hasil Analisa Nilai Kalor TKKS
88
L4.2
Hasil Analisa Nilai Kalor Pelet TKKS
89
L4.3
Hasil Analisa Nilai Kalor Bio-char
90
xvii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
ANOVA
Analysis Of Variance
ASTM
American Society for Testing and Material
CPO
Crude Palm Oil
GC
Gas Chromatography
Mtoe
Million tonnes of oil equivalent
OECD
Organization for Economic Co-operation
and
PAH
Polysiclic Aromatic Hydrocarbon
PVC
Polivinil Klorida
PKS
Pabrik Kelapa Sawit
POME
Palm Oil Mill Effluent
TBS
Tandan Buah Segar
TCD
Thermal Conductivity Detector
MC
Moisture Content
TKKS
Tandan Kosong Kelapa Sawit
xviii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SIMBOL
Simbol
Keterangan
Dimensi
Massa jenis
gram/cm3
W1
Berat cawan kosong
gram
W2
Berat awal cawan + sampel
gram
W3
Berat akhir cawan + sampel
gram
xix
Universitas Sumatera Utara
PRODUKSI BIO-CHAR DARI PIROLISIS TANDAN
KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS)
SKRIPSI
Oleh
PAULUS ROB SUGANDI
100405066
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PENGARUH SUHU PIROLISIS TERHADAP
PRODUKSI BIO-CHAR DARI PIROLISIS TANDAN
KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS)
SKRIPSI
Oleh
PAULUS ROB SUGANDI
100405066
SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN
PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DESEMBER 2016
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas
limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan
ini merupakan skripsi dengan judul “Pengaruh Suhu Pirolisis Terhadap Produksi
Bio-char dari Pirolisis Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS)”, berdasarkan hasil
penelitian yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk
mendapatkan gelar Sarjana Teknik. Selama melakukan penelitian sampai
penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapat bantuan dari banyak pihak, untuk
itu penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya
kepada :
1. Bapak Ir. Bambang Trisakti, MT., selaku Dosen Pembimbing yang telah
bersedia meluangkan waktu untuk memberi pengarahan, diskusi dan
bimbingan serta persetujuan sehingga skripsi ini dapat selesai dengan baik.
2. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si., selaku Dosen Penguji dan Ketua
Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara,
yang telah memberikan saran dan masukan yang membangun dalam
penulisan skripsi ini.
3. Bapak Dr. Eng. Rondang Tambun, ST, MT., selaku Dosen Penguji yang
telah memberikan saran dan masukan yang membangun dalam penulisan
skripsi ini.
4. Ibu Ir. Renita Manurung, MT., selaku koordinator skripsi.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu
penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini.
Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Medan,
Desember 2016
Penulis
Paulus Rob Sugandi
iv
Universitas Sumatera Utara
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada pihak-pihak yang telah
memberikan dukungan doa dan moril, antara lain :
1.
Kedua orang tua penulis, A. Sitohang dan T. Manik, yang memberikan doa
dan dukungan selama studi sarjana, dan penyelesaian penelitian dan penulisan
skripsi ini.
2.
Bapak Ir. Bambang Trisakti, MT., yang telah memberikan bimbingan dan
arahan dalam penyelesaian penelitian dan penulisan skripsi ini.
3.
Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si., yang telah memberikan bimbingan dan
arahan dalam penyelesaian penelitian dan penulisan skripsi ini.
4.
Kaka, abang dan adik penulis, Elfrida Sitohang, Iro Ganda Sitohang, Desmon
Siboro dan David Sitohang yang memberi dukungan dalam penyelesaian
penelitian dan penulisan skripsi.
5.
Teman-teman Teknik Kimia USU 2010, terutama kepada Rio Aruan, Bill
Clinton S., Toni Pahri, Torasman, dan Westryan, yang memberi dukungan
dalam penyelesaian penelitian dan penulisan skripsi.
6.
Para Staff LPPM USU Unit Biogas, terutama kepada Abang Zuliadi, Abang
Eka Adiputra, dan Abang Dedi Anwar, yang memberi dukungan dalam
penyelesaian penelitian dan penulisan skripsi.
v
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama
: Paulus Rob Sugandi
NIM
: 100405066
Tempat/tgl lahir
: Bekasi, 18 Maret 1992
Nama Orang Tua : A.Sitohang
Alamat Orang Tua : Jalan Lumbu Timur 1F No 157 Rawa
Lumbu, Bekasi, Jawa Barat
Asal Sekolah
SD Katolik Santa Lusia Bekasi tahun 1998 – 2004
SMP Negeri 16 Bekasi tahun 2004 – 2007
SMA Negeri 13 Jakarta tahun 2007 – 2010
Beasiswa yang pernah diperoleh :
1. Beasiswa Bantuan Mahasiswa Tahun 2011 - 2013
Pengalaman Organisasi/kerja :
1. HIMATEK FT USU periode 2013 – 2014 sebagai anggota Bidang Bakat
dan Minat
vi
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Bio-char adalah produk padatan dari pirolisis biomassa yang dapat digunakan
sebagai bahan bakar. Penelitian ini bertujuan untuk konversi tandan kosong kelapa
sawit (TKKS) menjadi bio-char melalui pirolisis. Adapun tujuan khusus dari
penelitian ini adalah untuk mendapatkan karakteristik bio-char dengan pengaruh
suhu pirolisis. Metodologi penelitian meliputi pencacahan TKKS, penggilingan
TKKS, peletisasi, pirolisis, dan pengujian bio-char. Variabel tetap adalah massa
pelet (25 gram) dan waktu (30 menit), variabel berubah adalah suhu pirolisis, yaitu
: 250, 275, 300, 325, 350, 375 dan 400 oC. Pengujian yang dilakukan terhadap biochar adalah analisa yield, moisture content, volatile matter content, kadar abu, fixed
carbon, bulk density dan nilai kalor. Hasil yield bio-char semakin menurun dengan
meningkatnya suhu pirolisis, dimana yield tertinggi adalah 47,315 % dan terendah
adalah 35,596 %. Hasil moisture content semakin menurun dengan meningkatnya
suhu pirolisis, dimana moisture content tertinggi adalah 5,280 % dan terendah
adalah 2,0781 %. Hasil volatile matter content semakin menurun dengan
meningkatnya suhu pirolisis, dimana volatile matter contenttertinggi adalah 45,344
% dan terendah adalah 32,933 %. Hasil kadar abu berbanding lurus dengan
meningkatnya suhu pirolisis, dimana kadar abu tertinggi adalah 19,498 % dan
terendah adalah 15,712 %. Hasil fixed carbon berbanding lurus dengan
meningkatnya suhu pirolisis, dimana fixed carbon tertinggi adalah 48,088 % dan
terendah adalah 33,663 %. Hasil bulk density semakin menurun dengan
meningkatnya suhu pirolisis, dimana bulk density tertinggi adalah 0,786 gr/cm3 dan
terendah adalah 0,664 gr/cm3. Hasil nilai kalor berbanding lurus dengan
meningkatnya suhu pirolisis, dimana nilai kalor tertinggi adalah 23.701 J/gr dan
terendah adalah 19.977 J/gr.
Kata kunci: biomassa, TKKS, pelet, pirolisis, bio-char
ii
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Bio-char is solid product formed by biomass pyrolysis and it can be used as a fuel..
This studies aims to convert Empty Fruit Bunch (EFB) into bio-char through
pyrolysis. As for the spesific purpose of this study is to obtain characteristic data
with the influence of pyrolysis temperature. The research methodology includes,
EFB shredding, EFB grinding, peletization, pyrolysis, and bio-char testing. Fixed
variables are pellet mass (25 grams) and time (30 minute), changed variable is
pyrolysis temperature (250, 275, 300, 325, 350, 375 and 400 oC). Tests conducted
on bio-char are yield, moisture content, volatile matter content, ash content, fixed
carbon, bulk density and caloric value analysis. Bio-char yield is decreased with
pyrolysis temperature increasing, which is the highest yield was 47.315 % and the
lowest was 35.596 %. Bio-char moisture content is decreased with pyrolysis
temperature increasing, which is the highest moisture content was 5.280 % and the
lowest was 2.0781 %. Bio-char volatile matter content is decreased with pyrolysis
temperature increasing, which is the highest volatile matter content was 45.344 %
and the lowest was 32.933 %. Bio-char ash content is increased with pyrolysis
temperature increasing, which is the highest ash content was 19.498 % and the
lowest was 15.712 %. Bio-char fixed carbon is increased with pyrolysis temperature
increasing, which is the highest fixed carbon was 48.088 % and the lowest was
33.663 %. Bio-char bulk density is decreased with pyrolysis temperature increasing,
which is the highest bulk density was 0.786 gr/cm3 and the lowest was 0.664 gr/cm3.
Bio-char heating value is increased with pyrolysis temperature increasing, which is
the highest heating value was 23,701 J/gr and the lowest was 19,977 J/gr.
Keywords : EFB, peletization, pellet, pyrolysis, bio-char
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
ii
PENGESAHAN
iii
PRAKATA
iv
DEDIKASI
v
RIWAYAT HIDUP PENULIS
vi
ABSTRAK
vii
ABSTRACT
viii
DAFTAR ISI
ix
DAFTAR GAMBAR
xii
DAFTAR TABEL
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
xvi
DAFTAR SINGKATAN
xviii
DAFTAR SIMBOL
xix
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1 LATAR BELAKANG
1
1.2 PERUMUSAN MASALAH
4
1.3 TUJUAN PENELITIAN
4
1.4 MANFAAT PENELITIAN
4
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
6
2.1 KONSUMSI ENERGI DUNIA
6
2.2 TANAMAN KELAPA SAWIT
8
2.3 TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS)
9
2.4 BIOMASSA
12
2.5 PIROLISIS
13
2.6 PRODUK PIROLISIS
14
2.6.1
Bio-char
14
2.6.2
Bio-oil
16
ix
Universitas Sumatera Utara
2.6.3
Gas
17
2.7 PELETISASI
2.8 PENGGUNAAN
17
TKKS
SEBAGAI BAHAN BAKU PROSES
PIROLISIS
19
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
26
3.1 LOKASI PENELITIAN
26
3.2 ALAT DAN BAHAN
26
3.2.1
Bahan Peneliitian
26
3.2.2
Peralatan Penelitian
26
3.3 PROSEDUR PENELITIAN
26
3.3.1
Peletisasi Bahan Baku
26
3.3.2
Pirolisis Pelet TKKS
27
3.3.3
Analisa Moisture Content Bahan Baku dan Bio-char
28
3.3.4
Analisa Volatile Matter Bahan Baku dan Bio-char
28
3.3.5
Analisa Kadar Abu Bahan Baku dan Bio-char
29
3.3.6
Analisa Fixed Carbon Bahan Baku dan Bio-char
29
3.3.7
Analisa Bulk Density Bahan Baku dan Bio-char
30
3.3.8
Analisa Nilai Kalor Bio-char
31
3.4 FLOWCHART PENELITIAN
3.4.1
32
Flowchart Peletisasi Bahan Baku
32
3.4.2
Flowchart Pirolisis Pelet TKKS
33
3.4.3
Flowchart Analisa Moisture Content Bahan Baku dan Bio-char
34
3.4.4
Flowchart Analisa Volatile Matter Bahan Baku dan Bio-char
35
3.4.5
Flowchart Analisa Kadar Abu Bahan Baku dan Bio-char
36
3.4.6
Flowchart Analisa Fixed Carbon Bahan Baku dan Bio-char
37
3.4.7
Flowchart Analisa Bulk Density Bahan Baku dan Bio-char
38
3.4.8
Flowchart Analisa Nilai Kalor Bio-char
39
3.5 SPESIFIKASI PERALATAN
40
3.5.1
Spesifikasi Alat Pencetak Pelet
40
3.5.2
Spesifikasi Unit Reaktor Pirolisis
42
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
45
4.1 DESAIN PERALATAN
45
x
Universitas Sumatera Utara
4.1.1 4.1.1
4.1.2
Alat Pencetak Pelet
45
Unit Reaktor Pirolisis
47
4.2 KARAKTERISTIK BAHAN BAKU DAN PRODUKSI BIO-CHAR
52
4.1.1
TKKS Tercabik
52
4.1.1
Pelet TKKS
53
4.1.1
Bio-char
54
4.3 PENGARUH SUHU TERHADAP YIELD, MOISTURE CONTENT,
VOLATILE MATTER, KADAR ABU, FIXED CARBON, BULK
DENSITY, NILAI KALOR DARI BIO-CHAR
4.3.1
.2
55
Pengaruh Suhu Pirolisis Terhadap Yield dari Bio-char
55
Pengaruh Suhu Pirolisis Terhadap Moisture Content dari Bio-
56
char
.3
Pengaruh Suhu Pirolisis Terhadap Volatile Matter dari Bio-char
57
.4
Pengaruh Suhu Pirolisis Terhadap Kadar Abu dari Bio-char
58
.5
Pengaruh Suhu Pirolisis Terhadap Fixed Carbon dari Bio-char
59
.6
Pengaruh Suhu Pirolisis Terhadap Bulk Density dari Bio-char
60
.7
Pengaruh Suhu Pirolisis Terhadap Nilai Kalor dari Bio-char
61
4.4 PERBANDINGAN KARAKTERISASI BIO-CHAR
62
4.5 PERBANDINGAN NILAI KALOR BIO-CHAR
63
Perbandingan Nilai Kalor Bio-Char dengan Hasil Penelitian
4.5.1
63
Terdahulu
Perbandingan Nilai Kalor Bio-Char dengan Bahan Bakar Fosil
4.5.2
64
4.6 PERBANDINGAN ENERGI PRODUK BIO-CHAR DENGAN DAYA
PRODUKSI BIO-CHAR
64
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
65
5.1 KESIMPULAN
65
5.2 SARAN
67
DAFTAR PUSTAKA
68
LAMPIRAN 1
72
LAMPIRAN 2
78
LAMPIRAN 3
81
LAMPIRAN 4
88
xi
Universitas Sumatera Utara
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1
Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS)
10
Gambar 2.2
Presentasi Produk Limbah Sawit Terhadap Tandan Buah
10
Segar (Basis Kering)
Gambar 2.3
Baled Straw
13
Gambar 2.4
Pelet Kayu
14
Gambar 2.5
Skema Alat Percobaan Pirolisis
16
Gambar 2.6
Skema Unit Reaktor Pirolisis Kontinu
23
Gambar 3.1
Flowchart Peletisasi Bahan Baku TKKS
32
Gambar 3.2
Flowchart Pirolisis Pelet TKKS
33
Gambar 3.3
Flowchart Analisa Moisture Content Bio-char
34
Gambar 3.4
Flowchart Analisa Volatile Matter Content Bio-char
35
Gambar 3.5
Flowchart Analisa Kadar Abu Bio-char
36
Gambar 3.6
Flowchart Analisa Fixed Carbon Bio-char
37
Gambar 3.7
Flowchart Analisa Bulk Denisty Bio-char
38
Gambar 3.8
Flowchart Analisa Nilai Bakar Bio-char
39
Gambar 4.1
Alat Pencetak Pelet Tampak Depan
45
Gambar 4.2
Alat Pencetak Pelet Tampak Samping
47
Gambar 4.3
Alat Pencetak Pelet Tampak Belakang
47
Gambar 4.4
Desain Lengkap Unit Reaktor Pirolisis
51
Gambar 4.5
Proses Pencacahan dan Penggilingan TKKS
52
Gambar 4.6
Proses Peletisasi TKKS
54
Gambar 4.7
Proses Pirolisis Pelet TKKS
54
Gambar 4.8
Grafik hasil analisa pengaruh suhu terhadap yield bio-char
56
pada waktu pirolisis 30 menit
Gambar 4.9
Grafik hasil analisa pengaruh suhu terhadap moisture content
bio-char pada waktu pirolisis 30 menit
Gambar 4.10
57
Grafik hasil analisa pengaruh suhu terhadap volatile matter
bio-char pada waktu pirolisis 30 menit
Gambar 4.11
58
Grafik hasil analisa pengaruh suhu terhadap kadar abu
daripada bio-char pada waktu pirolisis 30 menit
59
xii
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.12
Grafik hasil analisa pengaruh suhu terhadap fixed carbon
daripada bio-char pada waktu pirolisis 30 menit
Gambar 4.13
Grafik hasil analisa pengaruh suhu terhadap bulk density
daripada bio-char pada waktu pirolisis 30 menit
Gambar 4.14
60
61
Grafik hasil analisa pengaruh suhu terhadap nilai kalor
daripada bio-char pada waktu pirolisis 30 menit
62
Gambar L3.1
Proses Pencacahan dan Penggilingan TKKS
81
Gambar L3.2
Alat Peletisasi TKKS
82
Gambar L3.3
Unit Reaktor Pirolisis
86
Gambar L3.4
Alat kalorimeter Bom
87
Gambar L4.1
Hasil Analisa Nilai Kalor TKKS
88
Gambar L4.2
Hasil Analisa Nilai Kalor Pelet TKKS
89
Gambar L4.3
Hasil Analisa Nilai Kalor Bio-char
91
xiii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.1
Rangkuman Hasil Penelitian Pirolisis menggunakan TKKS
Tabel 1.2
Rangkuman Hasil Penelitian Penggunaan Biomassa pada
2
Pembuatan Bio-char
3
Tabel 2.1
Jumlah Cadangan Minyak Dunia
6
Tabel 2.2
Jumlah Produksi Minyak Dunia
7
Tabel 2.3
Perbandingan Konsumsi Minyak Dunia dengan Pendapatan
Per Kapita Tahun 2012
7
Tabel 2.4
Konsumsi Energi Terbarukan Dunia
7
Tabel 2.5
Data Perkembangan Distribusi Perkebunan Kelapa Sawit (ha)
8
di Indonesia
Tabel 2.7
Perkembangan Luas Lahan (ha) dan Produksi TBS (Tandan
Buah Segar) (ton) Kelapa Sawit di Provinsi Sumatera Utara
9
(2009-2013)
Tabel 2.8
Analisis Elemental dan Proximate dari Tandan Kosong Kelapa
Sawit (Berdasarkan Basis Berat Kering)
10
Tabel 2.9
Komposisi Kimia dari TKKS Berdasarkan Basis Berat Kering
11
Tabel 2.10
Estimasi Produksi CPO dan Limbah dari Pabrik Kelapa Sawit
(ton) di Indonesia pada Rentang Waktu 2009-2013
Tabel 2.11
12
Estimasi Produk CPO dan Limbah Sawit (ton/hari) untuk Masa
Operasional 24 jam/hari
12
Tabel 2.12
Metode Pirolisis dan Variannya
14
Tabel 2.13
Spesifikasi Standar Ekspor Produk Char
15
Tabel 2.14
Metode Standard Sifat-Sifat dari Produk Bio-oil
17
Tabel 2.15
Nilai bulk densities dan heating values dari proses densifikasi
18
Tabel 2.16
Karakteristik Bio char dengan Variasi Temperatur
20
Tabel 2.17
Hasil Pengaruh Temperatur terhadap Yield Bio-char
20
Tabel 2.18
Hasil Pengaruh Temperatur terhadap Yield Bio-char
21
Tabel 2.19
Konsentrasi P dan K dalam Tanah dengan Berbagai Jenis Biochar
Tabel 2.20
21
Hasil Pengaruh Temperatur terhadap Yield Produk dengan Laju
xiv
Universitas Sumatera Utara
Pemanasan 30 oC/menit dan Ukuran Partikel 91-106 μm
Tabel 2.21
Hasil Pengaruh Ukuran Partikel Terhadap Yield Produk dengan
Laju Pemanasan 30 oC/menit dan Suhu 500 oC
Tabel 2.22
22
22
Pengaruh Laju Pemanasan Terhadap Yield Produk dengan
Ukuran Partikel 91-106 μm dan Suhu 500 oC
22
Tabel 2.23
Hasil Yield Bio-oil dengan Pengaruh Laju Screw Umpan
24
Tabel 2.24
Persentasi Distribusi Jenis Gas Diperoleh dengan Pengaruh
25
Temperatur
Tabel 4.1
Komponen Alat Peletisasi dan Fungsinya
46
Tabel 4.2
Detail Desain Unit Reaktor Pirolisis
48
Tabel 4.3
Karakterisasi TKKS Tercabik
52
Tabel 4.4
Karakterisasi Pelet TKKS
53
Tabel 4.5
Data Hasil Penelitian Pengaruh Suhu (250, 275, 300, 325, 350,
375 dan 400 oC) pada waktu 30 menit terhadap karakteristik
bio char dengan massa sampel 25 gram
Tabel 4.6
55
Perbandingan Karakterisasi Bio char yang dihasilkan dari pelet
TKKS dan pelet Sawdust
63
Tabel 4.7
Data Perbandingan Nilai Kalor Bio-char
63
Tabel 4.8
Perbandingan Nilai Kalor Bio-char dengan Bahan Bakar Fosil
64
Tabel L1.1
Data Hasil Karakterisasi TKKS Tercabik
72
Tabel L1.2
Data Hasil Karakterisasi Pelet TKKS
72
Tabel L1.3
Data Hasil Analisa Yield Bio char
72
Tabel L1.4
Data Hasil Analisa Kadar Air Bio char
73
Tabel L1.5
Data Hasil Analisa Kadar Abu Bio char
73
Tabel L1.6
Data Hasil Analisa Volatile Matter Bio char
74
Tabel L1.7
Data Hasil Analisa Fixed Carbon Bio char
74
Tabel L1.8
Data Hasil Analisa Bulk Density Bio char
75
Tabel L1.9
Data Hasil Analisa Nilai Kalor Bio char
75
Tabel L1.10
Data Hasil Perbandingan Karakteristik Bio char Pelet TKKS
dan Pelet Sawdust
Tabel L1.11
75
Foto Hasil Penelitian Pengaruh Suhu Pada Produksi Bio Char
dari Pirolisis TKKS
76
xv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1
DATA PENELITIAN
72
L1.1
Data Hasil Karakterisasi TKKS Tercabik
72
L1.2
Data Hasil Karakterisasi Pelet TKKS
72
L1.3
Data Hasil Yield Bio-char
72
L1.4
Data Hasil Analisa Kadar Air Bio-char
73
L1.5
Data Hasil Analisa Kadar Abu Bio-char
73
L1.6
Data Hasil Analisa Volatile Matter Bio-char
74
L1.7
Data Hasil Analisa Fixed Carbon Bio-char
74
L1.8
Data Hasil Analisa Bulk Density Bio-char
75
L1.9
Data Hasil Analisa Nilai Kalor Bio-char
75
L1.10
Data Hasil Perbandingan Karakterisasi Bio-char
75
L1.11
Foto Hasil Penelitian Pengaruh Suhu Pada Produksi
Bio-char Dari Pirolisis TKKS
Lampiran 2
76
CONTOH PERHITUNGAN
L2.1
78
Perhitungan Yield Bio-char
78
L2.2 Perhitungan Uji Kadar Air Sampel (TKKS Tercabik,
Pelet TKKS dan Bio-char)
L2.3
78
Perhitungan Uji Kadar Abu Sampel (TKKS Tercabik,
Pelet TKKS dan Bio-char)
L2.4
78
Perhitungan Uji Volatile Matter Sampel (TKKS
Tercabik, Pelet TKKS dan Bio-char)
L2.5
Perhitungan Uji Fixed Carbon Sampel (TKKS Tercabik,
Pelet TKKS dan Bio-char)
L2.6
79
Perhitungan Uji Bulk Density Sampel (TKKS Tercabik,
Pelet TKKS Dan Bio-char)
L2.7
79
Perhitungan Energi Yang Dibutuhkan Untuk Produksi
Bio-Char
Lampiran 3
79
80
DOKUMENTASI PENELITIAN
81
L3.1
81
Dokumentasi Pencacahan Dan Penggilingan TKKS
xvi
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 4
L3.2
Alat Peletisasi TKKS
81
L3.3
Unit Reaktor Pirolisis
83
L3.4
Alat Bom Kalorimeter
86
HASIL PENGUJIAN LAB ANALISIS DAN INSTRUMEN
88
L4.1
Hasil Analisa Nilai Kalor TKKS
88
L4.2
Hasil Analisa Nilai Kalor Pelet TKKS
89
L4.3
Hasil Analisa Nilai Kalor Bio-char
90
xvii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
ANOVA
Analysis Of Variance
ASTM
American Society for Testing and Material
CPO
Crude Palm Oil
GC
Gas Chromatography
Mtoe
Million tonnes of oil equivalent
OECD
Organization for Economic Co-operation
and
PAH
Polysiclic Aromatic Hydrocarbon
PVC
Polivinil Klorida
PKS
Pabrik Kelapa Sawit
POME
Palm Oil Mill Effluent
TBS
Tandan Buah Segar
TCD
Thermal Conductivity Detector
MC
Moisture Content
TKKS
Tandan Kosong Kelapa Sawit
xviii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SIMBOL
Simbol
Keterangan
Dimensi
Massa jenis
gram/cm3
W1
Berat cawan kosong
gram
W2
Berat awal cawan + sampel
gram
W3
Berat akhir cawan + sampel
gram
xix
Universitas Sumatera Utara